DE19509365C2 - Oberwellenfreie Anlaufsteuerung für Drehstromasynchronmotoren - Google Patents

Description

Anlaufsteuergeräte für Drehstromasynchronmotoren benutzen heutzutage Thyristoren bzw. Triacs, die durch Phasenanschnitt die zugeführte Energie des Motors zur Drehzahlabsenkung verringern. Dabei entstehen jedoch hochfrequente Störspannungen und hohe Oberwellenströme im speisenden Netz. Ein solches Gerät mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Merkmalen ist bekannt durch "Energie und Automation", Produktinformation 10 (1990), Heft 4, Seite 5, Zeitschrift der Fa. Siemens.

Durch die 1996 in Kraft tretenden Vorschriften für die Störungsabgabe über Leitungen bzw. durch Strahlung (EMV-Gesetz) und die Begrenzung der erzeugten Oberwelllen bei Verbrauchern, ist ein Einsatz derartiger Geräte ohne aufwendige Entstörungsmaßnahmen und Oberwellenfilter nicht mehr möglich; bereits kleinste Leistungsbereiche überschreiten die vorgeschriebenen Grenzwerte erheblich.

Die erforderlichen Maßnahmen erhöhen den Preis der Geräte jedoch wesentlich. Damit wird aber der preisliche Abstand des elek­ tronischen Sanftstarters gegenüber den Frequenzumrichtern zu gering; der wesentlichste Vorteil entfällt.

Nach dem Überbrücken der Leistungshalbleiter entfallen zwar die Störungen, der Gesetzgeber läßt aber auch für die wenigen Sekunden des Anlaufens keine Ausnahme zu.

Bereits zu den Anfangszeiten der Anlaufsteuerungen im Jahre 1977 wurden einfache Geräte angeboten, die zur Leistungsverstellung am Motor vorgeschaltete Heißleiter verwendeten. Wegen des starken nichtlinearen Anlaufens und vor allen wegen der notwendigen hohen Abkühlzeiten zwischen den einzelnen Anläufen wurde dieser Weg kaum weiter verfolgt.

Es sind auch Geräte bekannt, die entsprechende Widerstände pro Phase über Triacs in Stufen elektronisch schalten um einen sanften Anlauf zu erzielen.

Der hier angemeldeten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anlaufsteuergerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so zu ertüchtigen, daß ein weiterer Einsatz dieser Geräte auch nach den neuen Richtlinien möglich ist.

Es wird dabei erfindungsgemäß in einer oder in mehreren Phasen eine Widerstands- Heißleiter-Kombination eingesetzt, die stufenweise eine optimale Anpassung des Startverhaltens eines Antriebes ermöglicht. Dies erfolgt einmalig bei der Installation; während des Anlaufens werden keine Widerstandsgruppen geschaltet. Der gewählte Widerstand ist dabei im wesentlichen für das Anlaufmoment, der Heißleiter für die Steilheit des Stromanstieges während der Anlaufzeit bis zur Schließung der diese Gruppen überbrückenden Schützkontakte verantwortlich. Sensoren (z. B. kleinere Heißleiter) an einem oder mehreren Leistungsheißleitern überwachen deren Temperatur und bewirken ggf. über Hilfsmittel das Anziehen des Überbrückungsschützes und damit auch den Überlastschutz der Leistungsheißleiter.

Diese Sensoren können auch das Ein- und Ausschalten eines Lüfters zur schnellen Abkühlung der ja möglichst klein zu bauenden Widerstand-Heißleiter-Kombinationen übernehmen.

Die Widerstände und Heißleiter der einzelnen Gruppen werden bei der Inbetriebnahme durch entsprechende Schraub-, Steck- oder Schleifverbindungen gewählt. Sie sind zur besseren Kühlung dünn und flächig gebaut oder erhalten entsprechende Kühlflächen. Außerdem werden diese Teile in einem Schacht eingebaut, an dessen einem Ende der Ventilator wahlweise angebaut werden kann, wenn schnell aufeinanderfolgende Anläufe erforderlich sind.

Ein einfaches Anlaufsteuergerät wird am Netzeingang durch das Einschalten eines Schützes in Betrieb gesetzt. Der Anlaufvorgang erfolgt, das Überbrückungsschütz zieht an und der Motor läuft im Dauerbetrieb. Gleichzeitig läuft ggf. ein Ventilator an und kühlt die Kombinationen so lange, bis diese eine niedrige Temperatur erreicht haben, die einen gleichen Anlaufvorgang wie vorher erzielt.

Zur Sicherheit können diese Sensoren auch zur Sperrung des Einschaltschützes herangezogen werden, um ein Einschalten bei noch heißen Elementen und damit verkürzte Anlaufzeiten zu verhindern bzw. anzuzeigen.

Claims (4)

1. Anlaufsteuergerät für einen Drehstromasynchronmotor, arbeitend mit Phasenanschnittsteuerung und einem Überbrückungsschütz, dessen Anziehen gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder mehreren Phasen Widerstände und Heißleiter so kombiniert sind, daß damit der Einschaltstrom und der weitere Stromverlauf im Motor während des Anlaufens bis zum Anzug des Überbrückungsschützes anwendungsgerecht vorgegeben wird und dessen Anzug durch auf einen oder mehreren Heißleitern befestigten temperaturabhängigen Sensoren (z. B. Heißleitern) gesteuert wird.

2. Anspruch nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß die optimale Einstellung dieser Widerstände und Heißleiter bei der Inbetriebnahme mittels Schraub-, Steck- oder Schleifkontakten erfolgt.

3. Anspruch nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände und Heißleiter zur schnellen Abkühlung mit großer Oberfläche ausgeführt und in einem Schacht untergebracht sind, an dem zusätzlich ein Ventilator angebracht sein kann.

4. Anspruch nach 1., dadurch gekennzeichnet, daß einer der temperaturabhängigen Sensoren über Hilfselemente diesen Ventilator ein- und ausschalten kann sowie nach außen einen Kontakt zur Verriegelung des Netzschützes zur Verfügung stellt.